DE102018106744A1 - USE TO REDUCE A LACK OF THE APPEARANCE OF A WELD IN THE INJECTION MOLDING - Google Patents
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Abstract
Ein Formteil und Verfahren zum Bilden des Teils werden durch die vorliegende Offenbarung bereitgestellt. Das Formteil definiert benachbarte Außenflächen und beinhaltet mindestens eine Schweißlinie, die sich zwischen benachbarten Außenflächen erstreckt. Das Formteil beinhaltet einen Einsatz, der an der Schweißlinie angeordnet ist und sich in einem Winkel zwischen den benachbarten Außenflächen erstreckt. Der Einsatz dient dazu, die Sichtbarkeit und/oder die mechanische Auswirkung von Schweißlinien in Formteilen zu verringern.A molding and method of forming the part are provided by the present disclosure. The molding defines adjacent outer surfaces and includes at least one weld line extending between adjacent outer surfaces. The molding includes an insert disposed on the weld line and extending at an angle between the adjacent outer surfaces. The insert serves to reduce the visibility and / or mechanical impact of weld lines in moldings.
Description
GEBIETTERRITORY
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Teils und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verringern des Erscheinungsbildes von Oberflächenschweißlinien, die sich bei einem Formgebungsverfahren, wie beispielsweise Spritzgießen, bilden.The present disclosure relates to a method of manufacturing a part, and more particularly, to an apparatus and method for reducing the appearance of surface weld lines formed in a molding process such as injection molding.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART
Die Erklärungen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, welche die vorliegende Offenbarung betreffen und stellen nicht unbedingt den Stand der Technik dar.The explanations in this section merely provide background information pertaining to the present disclosure and are not necessarily prior art.
Spritzgießen ist ein geläufiges Verfahren zur Herstellung von Teilen, beispielsweise Kraftfahrzeuginnenteilen. Spritzgießen beinhaltet allgemein das Erwärmen eines Polymer-/Kunststoffmaterials (z. B. Thermoplast) in Form von Granulat, um ein geschmolzenes Material zu erzeugen. Dieses geschmolzene Material fließt durch die Spritzgießanlage und wird durch eine oder mehrere Fließfronten eingespritzt, um eine Form zu füllen. Wenn das geschmolzene Material sich innerhalb der Form befindet, kühlt es ab und verfestigt sich, um eine gewünschte Teilform zu bilden (welche die Form eines Hohlraums oder mehrerer Hohlräume innerhalb der Form ist).Injection molding is a common method of manufacturing parts, such as automotive interior parts. Injection molding generally involves heating a polymeric / plastic material (eg, thermoplastic) in the form of granules to produce a molten material. This molten material flows through the injection molding line and is injected through one or more flow fronts to fill a mold. When the molten material is within the mold, it cools and solidifies to form a desired part shape (which is the shape of a void or voids within the mold).
Bei einem Spritzgießverfahren entsteht ein Qualitäts- und/oder Oberflächenerscheinungsproblem für den Verbraucher und/oder den Hersteller, wenn die geschmolzenen Materialien sich innerhalb eines Formhohlraums verbinden. Insbesondere kann eine Unterbrechung bei der molekularen Ausrichtung der geschmolzenen Materialien auftreten, sodass eine Linie, eine Kerbe und/oder eine Farbveränderung auftauchen kann und bilden kann, was allgemein als Schweißlinie bezeichnet wird, von der ein Beispiel in
Übliche Lösungen zum Verringern von Schweißlinien beinhalten die Induktionserwärmung oder „E-Mold“, wobei die Oberfläche der Spritzgießform in einen überhitzten Zustand gebracht wird, um eine bessere Bindung an den Schweißlinienstellen zu fördern. Diese Lösungen können jedoch kostspielig sein.Common solutions for reducing weld lines include induction heating or "e-mold" wherein the surface of the injection mold is placed in a superheated condition to promote better bonding at the weld line locations. However, these solutions can be costly.
Das unerwünschte Aussehen und strukturelle Probleme, die mit Schweißlinien in Formteilen verbunden sind, sind Aufgabe der vorliegenden Offenbarung.The undesirable appearance and structural problems associated with weld lines in moldings are an object of the present disclosure.
KURZDARSTELLUNGSUMMARY
In einer Form der vorliegenden Offenbarung wird ein Formteil bereitgestellt, das benachbarte Außenflächen definiert, die mindestens eine Schweißlinie, die sich zwischen den benachbarten Außenflächen erstreckt, umfassen. Ein Einsatz ist an der Schweißlinie angeordnet und erstreckt sich in einem Winkel zwischen den benachbarten Außenflächen. Allgemein ist der Einsatz ausgelegt, um eine molekulare und Faserausrichtung zu verbessern, um den Schweregrad der Schweißlinie beim Erscheinungsbild und/oder mechanische Eigenschaften zu verringern.In one form of the present disclosure, a molding is provided that defines adjacent exterior surfaces that include at least one weld line extending between the adjacent exterior surfaces. An insert is disposed on the weld line and extends at an angle between the adjacent outer surfaces. Generally, the insert is designed to enhance molecular and fiber alignment to reduce the severity of the appearance line and / or mechanical properties.
In einer Form ist der Einsatz durch eine umgekehrte S-Querschnittsgeometrie definiert. In anderen Formen der vorliegenden Offenbarung kann der Einsatz ein Polymermaterial sein, das Formteil kann ein einziges Material sein, das Formteil umfasst mindestens zwei Polymere und der Einsatz ist ein Material aus einem der mindestens zwei Polymere und das Formteil umfasst mindestens zwei Polymere und der Einsatz ist ein Material, das sich von den mindestens zwei Polymeren unterscheidet. In einer anderen Form beinhaltet das Formteil eine Vielzahl von Schweißlinien und eine entsprechende Vielzahl von Einsätzen, die an der Vielzahl von Schweißlinien angeordnet ist, wobei sich jeder Einsatz in einem Winkel zwischen den benachbarten Außenflächen des Formteils erstreckt. In noch einer weiteren Form definiert das Formteil eine Dicke an der Schweißlinie und der Einsatz erstreckt sich durch mindestens 90 % der Dicke. Das Formteil kann auch faserverstärkt sein.In one form, the insert is defined by a reverse S-cross section geometry. In other forms of the present disclosure, the insert may be a polymeric material, the molded article may be a single material, the molded article comprises at least two polymers, and the insert is a material of one of the at least two polymers and the molded article comprises at least two polymers and the insert a material that differs from the at least two polymers. In another form, the molding includes a plurality of weld lines and a corresponding plurality of inserts disposed on the plurality of weld lines, each insert extending at an angle between the adjacent outer surfaces of the molding. In yet another form, the molding defines a thickness at the weld line and the insert extends through at least 90% of the thickness. The molded part can also be fiber-reinforced.
In einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Bilden eines Teils bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet das Anordnen eines Einsatzes in einem Winkel innerhalb eines Formhohlraums, das Schicken einer Menge von geschmolzenem Harz durch den Formhohlraum, um eine erste Schmelzfront zu bilden, und das Schicken einer weiteren Menge von geschmolzenem Harz durch den Formhohlraum, um eine zweite Schmelzfront zu bilden, wobei die erste Schmelzfront an einer Schweißlinie auf die zweite Schmelzfront trifft und jede Front entlang gegenüberliegender Seiten des Einsatzes fließt. In einer Form definiert der Formhohlraum gegenüberliegende Innenflächen und der Einsatz ist in einem Winkel zwischen den Innenflächen an der Schweißlinie angeordnet. Ein Ende des Einsatzes kann fest an einer der gegenüberliegenden Innenseiten angeordnet sein und ein anderes Ende des Einsatzes fließt innerhalb des Formhohlraums. Ferner kann eine Vielzahl von Einsätzen in einem Winkel innerhalb von mindestens einem Formhohlraum angeordnet sein, und eine Vielzahl von Mengen an geschmolzenem Harz wird durch den Formhohlraum geschickt, um eine Vielzahl von Schmelzfronten zu bilden, und die Vielzahl von Schmelzfronten trifft an einer Vielzahl von Schweißlinien auf benachbarte Schmelzfronten und jede benachbarte Front fließt entlang gegenüberliegender Seiten jedes Einsatzes. In einer Form definiert der Einsatz ein Material, das eine Glasübergangstemperatur aufweist, die größer als oder gleich einer Glasübergangstemperatur jeder der Mengen an geschmolzenem Harz ist.In another form of the present disclosure, a method of forming a part is provided. The method includes placing an insert at an angle within a mold cavity, sending a quantity of molten resin through the mold cavity to form a first melt front, and sending a further amount of molten resin through the mold cavity to a second melt front form, wherein the first melt front meets at a weld line on the second melt front and flows each front along opposite sides of the insert. In one form, the mold cavity defines opposed inner surfaces and the insert is disposed at an angle between the inner surfaces at the weld line. An end to the Insert may be fixedly disposed on one of the opposite inner sides and another end of the insert flows within the mold cavity. Further, a plurality of inserts may be disposed at an angle within at least one mold cavity, and a plurality of molten resin quantities are sent through the mold cavity to form a plurality of enamel fronts, and the plurality of enamel fronts meet at a plurality of weld lines on adjacent enamel fronts and each adjacent fronts flows along opposite sides of each insert. In one form, the insert defines a material having a glass transition temperature that is greater than or equal to a glass transition temperature of each of the amounts of molten resin.
In noch einer weiteren Form der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Spritzgießen eines Teils bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet das Anordnen eines Einsatzes in einem Winkel innerhalb eines Formhohlraums, das Einspritzen einer Menge von geschmolzenem Harz durch den Formhohlraum, um eine erste Schmelzfront zu bilden, und das Einspritzen einer weiteren Menge von geschmolzenem Harz durch den Formhohlraum, um eine zweite Schmelzfront zu bilden, wobei die erste Schmelzfront an dem Einsatz auf die zweite Schmelzfront trifft und jede Front entlang gegenüberliegender Seiten des Einsatzes fließt.In yet another form of the present disclosure, a method of injection molding a part is provided. The method includes placing an insert at an angle within a mold cavity, injecting a quantity of molten resin through the mold cavity to form a first melt front, and injecting another amount of molten resin through the mold cavity to a second melt front with the first melt front at the insert meeting the second melt front and each front flowing along opposite sides of the insert.
Diese verschiedenen Formteile, Einsätze und Verfahren können einzeln oder in einer beliebigen Kombination angewendet werden, wie hier dargelegt, während sie innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung bleiben.These various moldings, inserts, and methods may be employed individually or in any combination as set forth herein while remaining within the scope of the present disclosure.
Weitere Einsatzbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur der Veranschaulichung dienen und nicht den Umfang Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung einschränken sollen.Other uses will be apparent from the description provided herein. It should be understood that the description and specific examples are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the present disclosure.
Figurenlistelist of figures
Damit die Offenbarung gut verständlich ist, werden jetzt verschiedene Formen davon als Beispiel beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, wobei:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Formteils ist, das eine sichtbare Schweißlinie gemäß dem Stand der Technik aufweist; -
2A eine progressive Querschnittsansicht ist, die eine Schweißlinie veranschaulicht, die in einem Formgebungsverfahren gemäß dem Stand der Technik gebildet wird; -
2B eine progressive Querschnittsansicht ist, die eine Schweißlinienbildung unter Verwendung eines Einsatzes, der gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung hergestellt ist, veranschaulicht; -
3A eine Querschnittsdarstellung eines simulierten durchschnittlichen größeren Moduls durch eine Schweißlinie gemäß dem Stand der Technik ist; -
3B eine Querschnittsdarstellung eines simulierten durchschnittlichen größeren Moduls durch eine Schweißlinie ist, die einen Einsatz gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufweist; und -
4 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren zum Bilden eines Teils veranschaulicht, das einen Einsatz gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung aufweist.
-
1 Figure 3 is a perspective view of a molding having a visible welding line according to the prior art; -
2A Fig. 3 is a progressive cross-sectional view illustrating a weld line formed in a prior art molding process; -
2 B 3 is a progressive cross-sectional view illustrating a weld line formation using an insert made in accordance with the teachings of the present disclosure; -
3A Fig. 3 is a cross-sectional view of a simulated average larger module through a weld line according to the prior art; -
3B Figure 3 is a cross-sectional view of a simulated average larger module through a weld line having an insert according to the teachings of the present disclosure; and -
4 FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of forming a part having deployment in accordance with the principles of the present disclosure.
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung und sollen keinesfalls den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränken.The drawings described herein are for illustration only and are not intended to limit the scope of the present disclosure.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Die folgende Beschreibung ist nur beispielhafter Art und soll die vorliegende Offenbarung, Patentanmeldung oder Verwendungen nicht einschränken. Es versteht sich, dass in allen Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben.The following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present disclosure, patent application, or uses. It is understood that in all drawings, corresponding reference numerals indicate the same or corresponding parts and features.
Bezugnehmend auf
Nunmehr bBezug nehmend auf FIG. 2B beinhaltet das Formteil
Wie in den Formgebungsschritten A bis D veranschaulicht, wenn geschmolzene Materialien
In einer Form ist der Einsatz
Wie ferner in
Gemäß einem Verfahren der vorliegenden Offenbarung ist der Einsatz
Nunmehr Bezug nehmend auf
Nunmehr Bezug nehmend auf
Ferner kann eine Vielzahl von Einsätzen innerhalb des Formhohlraums verwendet werden, die jeweils in einem Winkel innerhalb des Formhohlraums angeordnet ist. Mit der Vielzahl von Einsätzen wird eine Vielzahl von Mengen an geschmolzenem Harz durch den Formhohlraum geschickt, um eine Vielzahl von Schmelzfronten zu bilden. Die Vielzahl von Schmelzfronten trifft an einer Vielzahl von Schweißlinien auf benachbarte Schmelzfronten und jede Front fließt entlang gegenüberliegender Seiten jedes Einsatzes.Further, a plurality of inserts may be used within the mold cavity, each disposed at an angle within the mold cavity. With the plurality of inserts, a plurality of amounts of molten resin are sent through the mold cavity to form a plurality of enamel fronts. The plurality of enamel fronts meet adjacent melting fronts at a plurality of weld lines, and each fronts flows along opposite sides of each insert.
In jedem der hier betrachteten Verfahren und wie oben dargelegt kann das geschmolzene Harz ein einzelnes Polymermaterial sein oder es können verschiedene Polymermaterialien verwendet werden, um ein einzelnes Formteil zu bilden. Es versteht sich, dass Varianten bei den Materialien für das geschmolzene Harz und den Einsatz möglich sind und als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden.In any of the methods contemplated herein and as set forth above, the molten resin may be a single polymeric material or various polymeric materials may be used to form a single molded article. It will be understood that variations in the molten resin materials and use are possible and contemplated as being within the scope of the present disclosure.
Die Anordnung des Einsatzes innerhalb eines Formhohlraums kann entweder bei Werkzeugerprobung und/oder durch CAE-Simulationen bestimmt werden.The placement of the insert within a mold cavity can be determined either during tool testing and / or CAE simulations.
Die Beschreibung der Offenbarung ist nur beispielhafter Art und somit sollen Varianten, die nicht von der Substanz der Offenbarung abweichen, innerhalb des Umfangs der Offenbarung liegen. Derartige Varianten sind nicht als eine Abweichung von dem Gedanken und dem Umfang der Offenbarung zu betrachteten.The description of the disclosure is merely exemplary in nature, and thus, variations that do not depart from the substance of the disclosure are intended to be within the scope of the disclosure. Such variants are not to be regarded as a departure from the spirit and scope of the disclosure.
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